Расчет и конструирование базы колонны

По конструктивным соображениям определяем ширину опорной плиты:

см,

где толщина траверсы;

вылет консоли плиты;

L_пл=140 см.

Расчетная продольная сила N и момент М в заделке.N₁= 139067кг, М₁=6363800 кг см

Максимальное сжимающее напряжение на кромке плиты:

Минимальное условно растягивающее напряжение на противоположной кромке плиты:

Вычислим изгибающие моменты на разных участках опорной плиты для определения её толщины:

1 участок:

участок 2 (опирание по 4-ем сторонам):

α= 0,125 - коэф., зависящий от отношения более длинной стороны к короткой (3)

- участок 3 ­ (опирание по 3 сторонам):

где β - коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны пластины к свободной (0,75)

Определяем толщину опорной плиты:

Принимаем

5.4.1.Схема для расчета базы колонны

5.5. Расчет анкерных болтов

При расчете анкерных болтов необходимо принимать комбинацию нагрузок, дающую наибольшее растягивающее усилие в болтах. Комбинация продольной силы N_a и изгибающего момента M_a выбирается из табл. 4.2.

M_a= -46,089 тм; N_a= 57,908 т

Принимаем B_пл= 48 см,L_пл=140 см

Максимальное сжимающее напряжение на кромке плиты:

Минимальное условно растягивающее напряжение на противоположной кромке плиты:

Требуемая площадь сечения одного анкерного болта

где n=2 – количество анкерных болтов с одной стороны базы;

– расчетное сопротивление анкерного (фундаментного) болта растяжению (табл. 60* [1]).

По табл. 62[1] принимаем болты конструктивно d=24 мм (

5.5.1.Схема для расчета анкерных болтов

6. Расчет и конструирование подкрановой балки

6.1. Определение нагрузок

Для крана грузоподъемностью Q=20/5 т принимаем данные для расчета:

· максимальное давление колеса на подкрановый рельс т;

· масса тележки G=6,3 т;

· тип кранового рельса: КР-70

· материал балки ­– сталь C255 ( кгс/см²).

См. п. 3.3 Нагрузки от мостовых кранов.

6.2. Определение расчетных усилий

Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Для определения наибольших изгибающих моментов и поперечных сил устанавливаем краны в невыгоднейшее положение (рис. 6.2.1).

Наибольший изгибающий момент от вертикальных давлений колес двух мостовых кранов:

где –𝛾_n=0.95-коэффицент надежности по назначению [2];

- 𝛾_f=1.1- коэффициент надежности по нагрузке[2];

-k_д=1.1 – коэффициент динамики, для режима работы мостового крана 7К.

Расчетный момент с учетом собственного веса подкрановых конструкций равен:

где a =1,05– коэффициент, учитывающий влияние собственной массы подкрановых конструкций на значение максимального изгибающего момента.

Расчетный изгибающий момент от горизонтальных усилий равен:

Рис.6.2.1. Определение усилий M_max и Q_max при загружении подкрановой балки

двумя четырехколесными кранами.

6.3. Подбор сечения балки

Рис.6.3.1. Сечение подкрановой балки

Минимальная высота балки равна:

Принимаем

Примем высоту стенки

Примем ширину пояса , толщину пояса

Проверим толщину стенки на прочность при срезе:

где

Условие выполняется.

Принимаем пояс из листа с учетом удобной установки на него рельса 400х20 мм.

Проверим условие обеспечения местной устойчивости пояса:

Проверка выполняется.

По полученным данным компонуем сечение балки.

6.4. Проверка прочности сечения

Определяем геометрические характеристики сечения относительно оси OX:

см⁴;

Определяем геометрические характеристики тормозной балки относительно оси OY:

см;

,

Проверка прочности:

По нормальным напряжениям:

кг/см² кг/см² .

где кг/см² .

см.

Условие выполняется.

По касательным напряжениям:

где

Условие выполняется.

6.5. Проверка местной устойчивости стенки подкрановой балки

Проверяем местную устойчивость стенки балки среднего отсека см:

Нормальное напряжение в "опасном" сечении отсека

Расчетный изгибающий момент в пролетном отсеке равен

Расчетная поперечная сила в приопорном отсеке равна

Усредненные касательные напряжения в "опасном" сечении отсека

Рис. 6.5.1. К расчету устойчивости отсеков стенки подкрановой балки

Местные сжимающие напряжения:

где g_f1 =1,1– коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной силы на отдельное колесо мостового крана;

– расчетная нагрузка на колесе крана без учета динамичности;

см – условная длина распространения местных сжимающих напряжений;

c – коэффициент, принимаемый для сварных балок равным 3,25;

I_{р, f} =I_р+I_f – сумма собственных моментов инерции подкранового рельса I_р = 1083,3 сми верхнего пояса подкрановой балки I_f.

Критическое нормальное напряжение:

При ;

и фор. 77[1]

кгс/см²,

где – коэффициент, определяемый по табл. 25 [1].

- определяем условную гибкость стенки балки

в соответствии с п. 7.10 [1], стенку балки необходимо укрепить поперечными ребрами жесткости. Расстояние между основными поперечными ребрами не должно превышать см. Принимаем расстояние между поперечными ребрами жесткости a=1,5 м.

Критическое напряжение от местного давления колес

кг/см²,

где c₁=53.68– коэффициент, принимаемый для сварных балок по табл. 23 [1];

– условная гибкость стенки (в продольном направлении отсека).

Критическое касательное напряжение: кг/см²,

где расчетное сопротивление стали срезу.

- отношение большей стороны отсека к меньшей,

– условная приведенная гибкость.

Устойчивость стенки в среднем отсеке балки обеспечена.

6.6. Расчет деталей подкрановой балки

Дата добавления: 2015-07-15